Niesporczaki to mikroskopijne organizmy znane ze swojej niezwykłej odporności na ekstremalne warunki, w tym wysokie dawki promieniowania jonizującego. Naukowcy z MIT, Harvard Medical School i University of Iowa wyizolowali białko Dsup (damage suppressor), które chroni DNA niesporczaków przed uszkodzeniami. Wyniki badań, opublikowane w „Nature Biomedical Engineering”, pokazują, że podanie tego białka myszom znacząco zmniejszyło uszkodzenia ich DNA po ekspozycji na promieniowanie. Odkrycie to może otworzyć nowe możliwości ochrony pacjentów onkologicznych przed skutkami ubocznymi radioterapii.
Niesporczaki – mistrzowie przetrwania
Niesporczaki, zwane też „niedźwiedziami wodnymi”, to niewielkie organizmy osiągające długość zaledwie 1 mm. Występują w różnych środowiskach, od górskich lodowców po głębiny oceaniczne. Ich niezwykłe zdolności adaptacyjne pozwalają im przeżyć:
✔ Temperatury od -273°C do 150°C
✔ Ciśnienie przekraczające 6000 atmosfer
✔ Wielokrotne wysuszenie i ponowne nawodnienie
✔ Ekstremalne promieniowanie jonizujące
Już w latach 60. XX wieku odkryto, że niesporczaki mogą przetrwać dawki promieniowania nawet 1000 razy większe niż śmiertelne dla człowieka. Ich sekret tkwi w unikalnych mechanizmach naprawy DNA, z których najważniejszym jest białko Dsup.
Białko Dsup – naturalna tarcza przed promieniowaniem
Jak podkreślają naukowcy z MIT, Harvard Medical School i University of Iowa:
Opracowaliśmy strategię, która może chronić pacjentów onkologicznych przed uszkodzeniami wywołanymi promieniowaniem podczas radioterapii.
Dsup to białko niesporczaków, które wiąże się z DNA i chroni je przed fragmentacją spowodowaną promieniowaniem jonizującym. Badacze postanowili sprawdzić, czy można je wykorzystać do ochrony ludzkich komórek podczas terapii nowotworowej.
Radioterapia a uszkodzenia DNA
Radioterapia jest jedną z najczęściej stosowanych metod leczenia nowotworów. Chociaż skutecznie niszczy komórki nowotworowe, jednocześnie uszkadza też zdrowe tkanki, co prowadzi do poważnych skutków ubocznych, takich jak:
- Uszkodzenie błon śluzowych w jamie ustnej i gardle
- Ból i trudności w przełykaniu
- Stan zapalny i śmierć zdrowych komórek
- Osłabienie układu odpornościowego
Obecnie istnieją leki łagodzące skutki radioterapii, ale nie zapewniają one pełnej ochrony. Naukowcy poszukują nowych metod, które pozwolą zmniejszyć uszkodzenia popromienne.
Nowe podejście – mRNA białka Dsup
Zamiast próbować wprowadzić białko Dsup bezpośrednio do organizmu, badacze zastosowali terapię mRNA, podobną do tej, którą wykorzystano w szczepionkach przeciwko COVID-19.
Ich koncepcja zakładała, że wstrzyknięcie pacjentowi mRNA kodującego Dsup skłoni jego własne komórki do tymczasowej produkcji tego białka. Po kilku godzinach mRNA i Dsup uległyby naturalnej degradacji, co minimalizuje ryzyko długoterminowych skutków ubocznych.
Eksperyment na myszach – obiecujące wyniki
Aby sprawdzić skuteczność tej metody, naukowcy przeprowadzili badania na myszach poddanych działaniu promieniowania. Wyniki były obiecujące:
✔ Po podaniu mRNA myszy zaczęły produkować Dsup w swoich tkankach.
✔ Liczba pęknięć DNA spowodowanych promieniowaniem spadła o 50%.
✔ Ochronne działanie białka ograniczało się tylko do miejsca wstrzyknięcia, co oznacza, że komórki nowotworowe nie były chronione.
Jedną z mocnych stron naszego podejścia jest to, że używamy informacyjnego RNA, który tylko tymczasowo wyraża białko, więc jest uważane za znacznie bezpieczniejsze niż coś takiego jak DNA, które może zostać włączone do genomu komórki – mówi Ameya Kirtane z Harvard Medical School.
Przyszłość badań – nowe możliwości terapeutyczne
Naukowcy planują dalsze badania nad modyfikacją białka Dsup, aby zmniejszyć ryzyko odpowiedzi immunologicznej u ludzi. Ich celem jest opracowanie terapii, która pomoże pacjentom onkologicznym lepiej tolerować radioterapię.
Potencjalne zastosowania białka Dsup obejmują także:
- Ochronę przed uszkodzeniami DNA wywołanymi chemioterapią,
- Zmniejszenie skutków promieniowania kosmicznego u astronautów,
- Ochronę materiału genetycznego w badaniach nad starzeniem się komórek.
👉 Wyniki oraz opis badań znajdziesz pod TYM LINKIEM
Źródło:
- Massachusetts Institute of Technology
- Science Alert
- medonet.pl
